Устройство для управления каналами

ОЛ ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1641436 Союз Советских Социалмстнцеских Республик(23) Приоритет Гооударотаонны 9 номнтот ссо оо делам нзобратеннй н отхдьтнй(7) Заавител ОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КАНАЛАМИ ритет в обслуживании каналов, что может вызвать переполнение одного из каналов.Целью настоящего изобретения являетсяувеличение надежности системы ввода-вы.вода.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство введены триггер занятия цнк.ла памяти, триггер блокировки обслуживания, триггер распределения обслуживания, элемент 2 И - ИДИ, элемент ИЛИ, причем первый вход элемента ИЛИ соединен с пер 1 п вым входом устройства, второй вход эле. мента ИЛИ соединен с выходом регистрапричин микропрограммного прерывания, с первым и вторым входа ми элемен. а 2 И - ИЛИ, с первым входом триггера блокировки обслуживания, второй вход которого соединен со вторым входом устройства, третий и четвертый входы элемента 2 И - ИЛИ соединены с первым выходом блока формирования запроса и адреса канала, второй выход которого соединен с 20 первым и вторым входами триггера распре.деления обслуживания, с третьего по пятый входы которого объединены н соединены с шестым входом устройства, с третьим входом триггера блокировки обслуживания и перИзобретение относится к области вычислительной техники и, в частности, к организации структур устройств для управления каналами.Известно устройство для управления (1, содержащее блок запросов.Недостатком известного устройства является его низкое быстродействие и низкие функциональные возможности.Наиболее близким по сущности технического решения задачи к изобретению является устройство для управления каналами 2), содержащее блок формирования запроса и адреса канала, с первого по пятый входы которого соединены с соответствующими входами устройства, шестой вход которого соединен с первым входом регистра причин микропрограммного прерывания, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования запроса и адреса канала, шестой вход, первый и третий выходы которого соединены соответственно с выходом регистра причин микропрограммного прерывания, первым и вторым выходами устройства.Недостатком данного устройства является то, что оно устайавливает жесткий приоихович.и М. Й, Коротчвнавыми двумя входами триггера занятия цик. ла памяти, третий и четвертый входы которого соединены с выходами соответственно элементов ИЛИ, 2 И - ИЛИ, выходы триггеров занятия цикла памяти, блокировки обслуживания, распределения обслуживания соединены соответственно с седьмого по девятый входами блока формирования запроса и адреса канала.Блок-схема устройства приведена на чертеже,Устройство содержит регистр причин микропрограммного прерывания 1, блок формирования запроса и адреса канала 2, триггер занятия цикла памяти 3, триггер блокировки обслуживания 4, триггер распределения обслуживания 5, элемент ИЛИ 6, элемент 2 И - ИЛИ 7. На чертеже также изображены два селекторных канала 8, 9 и мультиплексный канал 10,Устройство работает следующим образом.Операция ввода-вывода в канале 8 (9, 10) запускается по команде процессора и с помощью управляющих слов, содержащих всю необходимую информацию для выполнения операции ввода-вывода: код операции, адрес данных, счетчик количества передаваемых байтов и др. Адрес канала, задаваемый в команде процессора, поступает в блок 2 от процессора, который формиру. ет признак работы селекторных (8, 9) или мультиплексного (10) каналов, поступающий в регистр 1, в триггеры 3 - 5 и в соответствующие каналы 8 - 10, после чего процессор загружает управляющую информацию в канал 8 (9, 10), признак работы которого установлен, Получив управляющую информацию канал 8 (9, 1 О) выбирает внеш. нее устройство и запускает операцию передачи данных. Дальнейшее управление передачей данных осуществляется с помощью управляющего слова канала и при помощи следующих микропрограмм:- обслуживание данных селекторного канала;- обслуживание состояния селекторного канала;- обслуживание мультиплексиого канала.Для вызова соответствующей микропрограммы селекторный канал 8 (9) устанавливает запрос на передачу данных или запрос на обслуживание, мультиплексный канал 10 устанавливает запрос на обслуживание, поступающий в блок 2, где он анализируется и, если не выполняется более приоритетная микропрограмма, то формируется сигнал запроса на микропрограммное .прерывание и один из следующих сигналов:- запрос на обслуживание мультиплексного канала принят;50 55 большая интенсивность запросов, имеющих более высокий приоритет, может вызвать перегрузку менее приоритетных каналов.Микропрограмма обслуживания данных селекторного канала имеет самый высокий приоритет, и ее выполнение не может быть прервано никаким запросом. Если при выполнении каналом 9 микропрограммы обслуживания данных. пришел запрос на передачу данных канала 8, то он будет принят только после завершения микропрограммы- запрос на данные первого селекторного канала принят;- запрос на данные второго селекторного канала принят;- запрос на обслуживание состоянияпервого селекторного канала принят;- запрос на обслуживание состояниявторого селекторного канала принят.Последние поступают в регистр 1, Посигналу запроса на микропрограммное прерывание текущая последовательность мик.рокоманд процессора прерывается, если циклпамяти завершен, в регистр адреса постоянной памяти процессора заносится фиксированный адрес микропрограммы, с помощью которой обслуживается данная причина прерывания. Адрес прерванной микро.программы сохраняется в регистре возврата процессора или в специальных ячейкахлокальной памяти, Если же цикл памяти20 незавершен, то запрос не будет восприниматься процессором до тех пор, пока онне завершится. В момент переключейия намикропрограмму, обслуживающую еричинупрерывания по сигналу процессора, в регистре 1 устанавливается один из индикаторов, указывающий причину прерывания,сигнал с выхода которого поступает в блок2, где формируются признаки работы канала, по которым блокируется формированиесигнала запроса на микропрограммное преЗО рывание и сигнала запрос принятк Еслив процессе выполнения микропрограммы поступит более приоритетный запрос на микропрограммное прерывание, то процесс формирования и выхода на микропрограммное3прерывание повторяется. При одновременном поступлении запросов из каналов 8, 9и 10 приоритет их обслуживания следующий:- передача данных первого селекторного канала;40 - передача данных второго селекторного канала;- обслуживание состояния первого селекторного канала;- обслуживание состояния второго селекторного канала;- обслуживание мультиплексного канала,.Обычно выполнение микропрограммы более низкого порядка может быть прерванозапросом более высокого порядка, Однако, 641436передачи данных канала 9. Но к каналу 8 подключены более быстродействующие внешние устройства, поэтому с целью увеличения пропускной способности первого, селектор. ного канала имеется триггер 5, Установка триггера 5 производится в такте переключения на выполнение микропрограммы обслуживания данных селекторного канала по одному из сигналов - запрос на передачу данных первого селекторного канала принят илн запрос ца передачу даццых второго селекторного канала принят синхросигналом, поступающим от процессора, Сигнал с триггера 5 поступает в блок 2, где блокирует прием запросов на передачу данных, Таким образом, если выполняется микропро. грамма обслуживания данных канала 9, то за одну микрокомдцду до ее завершения триггер 5 сбрасывается. Если в этот момент присутствует запрос на передачу данных кацала 8, то сразу же после обслуживания данных канала 9 будет следовать микропрограмл(а обслуживания дднцых канала 8. Если же при обслуживании данных канала 8 пришел запрос на передачу данных канала 9, то триггер 5 сбрасывается в последней микрокоманде микропрограммы обслуживания данных селекторных каналов и, в этом случае, между выполнением микропрограмм обслуживания данных выполнится, по крайней мере, одна микрокоманда менее приоритетной микропрограммы. Если же это микрокоманда обращения к памяти, то выполненис микропрограммы обслуживания данных канала 9 будет задержано на цикл памяти.Триггер 5 управляет приоритетом в работе селекторцых каналов при выполнении зацепления по данным. Если прц выполнении микропрограммы обслуживания данных селекторного канала счетчик байтов стал равен нулю, и в управляющем слове канала установлен флажок зацепления по данным, то микропрограмма не возвращается к прерванной микропрограмме, а продолжается, т, е. Извлекается следующее управляющее слово канала из памяти и загружается в регистры канала 8 19) и в локальную память процессора. Зта процедура вызывает дополнительную задержку в обслуживании запроса на передачу данных другого селекторного канала. Поэтому в конце выполнения микропрограммы обслуживания данных канала 9 триггер 5 сбрасывается по сигналу процессора и снимает сигнал блокировки запросов ня передачу данныхселекторных каналов и, если в этот момент грисутствует занрос на передачу данных канала 8, то выполнение зацепления по данным канала 9 будет прервано этим запросом. Для того чтобы не вызвать перегрузки канала 8 при выполнении зацепления по данным, триггер 5 сбрасывается только в последней микрокоманде мнкроцрограммы зацепления по данным, т, е. блокируетсп птием запросов на передачу данных от канала 9 цд Время зацепления ка.цала 8.Для того чтобы пыделить время для обслуживания канала 9, имеется триггер 4,который устанавливается в единицу при выполнении микропрогрдл:л 1 ы обслуживания канала 8, если и кяцяле 9 установлен запросца его обслуживание. Триггер 4 блокируетформирование сигналя запроса на микро.программное прерывание по запросу ца об.служивацис кацдлд 8, Сброс триггера 4осуществляется в микропрограмме обслув(иВация кяцяля 9 В такте ВозВрята ца прерВЯИ.15 ЦУЮ лИКРОПРОГРЯММУ,Канал 10 имеет самый ццзкш( приоритетв обслуживашц(, поэтому с целью выделения времени для сго обслуживания имеется триггер 3. Триггер 3 устанавливается в- единицу при выполнении микропрограмл 1 ы20обслуживания кацдлов 8, 9 через элементпо сигналу Возврат на прерванную микропрограмму, сслц при этом присутствует (элемент ИЛИ 6) запрос ця обслуживание мультиплексцОго канала, или бьлд прервацд микропрограмма обслужцгяцця канала 1 О, Трцггер 3 блокирует прием запросов нд обслуживание селекторцых каналов ц, тдким образом, будет выполняться по крайней мереодна микрокомацдя обслужцвднця мультиплексного канала. гли этд лгикрокомяндя30обрагцения к памяти, то микропрограммаобслуживания мультиплексного канала будет продВицутя цд ци 1(л памяти, СледОВЯ.тельно, при любой загрузке кдцалов вводдвыводд микропрограмма обслуживания мультиплексцого канала будет продвигаться,Сброс триггера 3 осуществляется в первой микрокоманде после возврата ца препвацную микропрограмму.Зффсктивцость структуры устройства дляуправления каналамц можно оценить аппаратными затратами, приведеццыми к времени передачи одного байта данных илц таким параметром; как время безотказной работы устройства. Большая интенсивность запросов на Обслуживлние при жест 1(ом при.оритете каналов ввода-вывода может ьы.звать переполнение одного из каналов,Изобретение позволяет регулировать приоритет в работе каналов ввода-Вывода и, следовательно, избе кать перегрузки каналов, поэтому надежность системы ввода- вывода в системе обработки данных, В которой применено устройство для управления каналами, повысится,55Формула изобретенияУстройство для управления каналами, содержащее блок формирования запроса и адреса канала, с первого по пятый входыкоторого соединены с соответствуиицмн входамн устройства, шестой вход которого соединен с первым входом регистра причин Микропрограммного прерыва ння, второй и. третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования запроса и адреса канала, шестой входпервый и третий выходы которого соединены соответственно с выходом регистра причин микропрограммного прерывания, первым и вторым выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены триггер заня.тия цикла памяти, триггер блокировки обслуживания, триггер распределения обслуживания, элемент 2 И - ИЛИ, элемент ИЛИ, причем первый вход элемента ИЛИ соединен с первым входом устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом регистра причин микропрограммного прерывания, с первым и вторым входами элемента 2 И - ИЛИ, с первым входом триггера блоки. ровки обслуживания, второй вход которого соединен со вторым входом устройства, третий и четвертый входы элемента 2 И - ИЛИсоединены с первым выходом блока форми.рования запроса и адреса канала, второйвыход которого соединен с первым и вторымвходами триггера распределения обслужива.ния, с третьего по пятый входы которогообьединены и соеДинены с шестым входомустройства, с третьим входом триггера блокировки обслуживания и первыми двумя вход дами триггера занятия цикла памяти, тре.тий н.четвертый входц которого соединеныс выходами соответственно элементов ИЛИ;2 И - ИЛИ, выходы триггеров занятия цик.ла памяти, блокировки обслуживания, распределения обслуживания соединены соответственно с седьмого по девятый входамиблока формирования запроса и адреса канала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР519705, кл., б 06 Г 304, 1974,2. Авторское свидетельство СССР386395, кл, Ст 06 г 9/ОО, 1970,Составитель В. Овс Редактор И. Лукин Техред О. Луговав Заказ 7514/44 Тираж 7 ТЗЫНИИПИ Государственного комитет ио делам изобретений и о1 3035, в 1 осква, Ж 35, Рауогскаи Филиал ПЦП Патенте, г. Ужгород, нниковКорректор Л. НеПодлисноеСССРкр ытийиаб., д. 4/л Проект, 4